JP2004179811A

JP2004179811A - Packet repeating device

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Publication number: JP2004179811A
Application number: JP2002341666A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Suzuki; 伸介鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: EP1424806A1; EP1587243A1; CN101383717B; JP4165196B2; CN1503511A; EP1424806B1; CN100433630C; US20040100983A1; US8467405B2; US20100061369A1; CN102088416B; DE60302994T2; EP1587243B1; CN101383717A; DE60320309T2; CN102088416A; US7623517B2; DE60302994D1; DE60320309D1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To dynamically join / leave a terminal to / from a multicast group from a source permitted by a network administrator in response to a request from the terminal without modifying the terminal capable of making only a join request to a multicast group from an unspecified transmission source server in a multicast network which can join only a multicast group from a specified transmission source. <P>SOLUTION: A multicast source address table 220 calculates a source server permitted by the network administrator of the multicast network on the basis of a multicast group address and a line 116 on which a join request takes place included in the join request to the multicast group from a terminal 100 supporting only a transmission source non-limited multicast so that a multicast router 110 translates the join request to the transmission source non-limited multicast group into a join request to the multicast group from the source server permitted by the network administrator. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信元サーバが限定されるマルチキャストネットワークに関し、特に送信元サーバを指定することができない端末を接続する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【非特許文献１】
「ＳｏｕｒｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃＭｕｌｔｉｃａｓｔによる新たな通信アーキテクチャ」，情報処理，２００２年３月，Ｖｏｌ４３，Ｎｏ．３，ｐｐ．２６０−２６５
マルチキャストは、インターネットにおいて複数の送信先に同時にパケットを送信する技術である。１つの送信先にパケットを複数回送るのに比べて少ない量のパケットで複数の送信先に流すことが可能であるため、特にストリーミングやビデオ会議に代表される大容量トラフィックを必要とするリアルタイムマルチメディア通信に適している。
【０００３】
しかしながら今日マルチキャストネットワークはあまり世の中に普及していない。その大きな原因の一つに、マルチキャスト経路制御の繁雑さがある。ＤＶＭＲＰ（ＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒＭｕｌｔｉｃａｓｔＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ１０７５）やＰＩＭ−ＤＭ（ＰｒｏｔｏｃｏｌＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＭｕｌｔｉｃａｓｔ−ＤｅｎｓｅＭｏｄｅ：ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｐｉｍ−ｄｍ−ｎｅｗ−ｖ２−０１．ｔｘｔ）といったマルチキャスト経路制御プロトコルは単純であるものの、マルチキャストトラフィックを送信不要なセグメント（ネットワークの構成単位）にも流すためにネットワーク利用効率が悪いという欠点があった。そのためこの欠点を克服したＰＩＭ−ＳＭ（ＰｒｏｔｏｃｏｌＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＭｕｌｔｉｃａｓｔ−ＳｐａｒｓｅＭｏｄｅ：ＲＦＣ２３６２）がマルチキャストネットワークの運用では通常用いられている。ＰＩＭ−ＳＭは必要最小限のセグメントにだけマルチキャストトラフィックを流すものの、マルチキャスト送信ツリー計算のオーバーヘッドが大きいために、プロトコルが複雑、運用が難しい、ルータの負荷が大きくなるといった難点がある。（朝枝，「ＳｏｕｒｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃＭｕｌｔｉｃａｓｔによる新たな通信アーキテクチャ」，情報処理，２００２年３月，Ｖｏｌ４３，Ｎｏ．３，ｐｐ．２６０−２６５）
この繁雑さを解消するために提案されている有力な技術に、ソース限定型マルチキャスト（Ｓｏｕｒｃｅ−ＳｐｅｃｉｆｉｃＭｕｌｔｉｃａｓｔ）がある。従来型のｎ対ｎのマルチキャスト通信ではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要求を送信していたが、ソース限定型マルチキャストではマルチキャスト受信端末がグループへの参加要求を送信するときに、マルチキャスト送信元を同時に指定する。受信元でマルチキャスト送信元を指定して、１対ｎのマルチキャスト通信に処理を限定し、マルチキャスト経路制御をより単純にすることがその狙いである（ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｓｓｍ−ｏｖｅｒｖｉｅｗ−００．ｔｘｔ）。マルチキャストが用いられる事例の多くが少数のサーバからのストリーミングであることを考えると、１対ｎの通信に処理を限定してもマルチキャストに対するユーザニーズは満たすことが出来る。
【０００４】
ソース限定型マルチキャスト経路制御と従来のマルチキャスト経路制御との大きな違いは、エンドユーザの端末がマルチキャストグループに加入するときにマルチキャストグループのアドレスと一緒にその送信元サーバを指定しなければならないことである。エンドユーザの端末がソース限定型マルチキャストネットワークに参加するには、それに対応したマルチキャストグループ管理プロトコル（ＩＰｖ４ではＩＧＭＰｖ３＝ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌＶｅｒｓｉｏｎ３、ＩＰｖ６ではＭＬＤｖ２＝ＭｕｌｔｉｃａｓｔＬｉｓｔｅｎｅｒＤｉｓｃｏｖｅｒｙＶｅｒｓｉｏｎ２）をサポートする必要がある。しかしながら今日現在ＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２をサポートした端末の数は多くない。またＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２は従来のソース非限定型マルチキャストグループ管理プロトコルに比べて実装コストが高いため、情報家電に代表される低コスト性が要求される端末には今後も実装されないことが予想される。
【０００５】
そのためＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２をサポートしない端末をソース限定型マルチキャストネットワークに接続するための提案がいくつかなされている。Ｃｉｓｃｏ社のＩＧＭＰｖ３Ｌｉｔｅでは、エンドユーザ端末のアプリケーションに機能を限定したＩＧＭＰｖ３変換ライブラリを組み込むことによって、エンドユーザ端末のアプリケーションがＩＧＭＰｖ３をサポートしていなくても変換ライブラリを通じてソース限定型マルチキャストネットワークに参加できるようにしている。Ｃｉｓｃｏ社のＵＲＤ（ＵＲＬＲｅｎｄｅｚｖｏｕｓＤｉｓｃｏｖｅｒｙ）では、エンドユーザがＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）によりルータに対して送信元サーバを指示することにより、エンドユーザの端末やアプリケーションがＩＧＭＰｖ３に対応していなくてもルータに対してソース限定型マルチキャストネットワークへの参加要求を通知することができる。これらの他にもルータ自身がある回線に対して特定の送信元からのマルチキャストグループに静的に参加することにより、その回線上にいるエンドユーザ端末がＩＧＭＰｖ３をサポートしていなくても回線上にその送信元からのマルチキャストトラフィックが流れるようにすることもできる（Ｃｉｓｃｏ社 ”Ｓｏｕｒｃｅ−ＳｐｅｃｉｆｉｃＭｕｌｔｉｃａｓｔｗｉｔｈＩＧＭＰｖ３，ＩＧＭＰｖ３ｌｉｔｅ，ａｎｄＵＲＤｆｅａｔｕｒｅｍｏｄｕｌｅ，Ｒｅｌｅａｓｅ１２．１（５）Ｔ”，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／ｕｎｉｖｅｒｃｄ／ｃｃ／ｔｄ／ｄｏｃ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／ｉｏｓ１２１／１２１ｎｅｗｆｔ／１２１ｔ／１２１ｔ５／ｄｔｓｓｍ５ｔ．ｈｔｍ）。
【０００６】
ソース限定型マルチキャストの利点の一つに、特定の端末からのマルチキャスト送信のみを許容するため不特定端末からのマルチキャスト送信によってネットワーク資源を無駄に消費されることを防止できることがある。この観点でソース限定型マルチキャストをより改善する提案としては、Ｓｏｎｅｒａ社のＬｅｈｔｏｎｅｎによって提案されたマルチキャスト制御プロトコル（ｄｒａｆｔ−ｌｅｈｔｏｎｅｎ−ｍａｇｍａ−ｍｃｏｐ−００．ｔｘｔ）がある。このシステムは、ソース限定型マルチキャスト参加要求をマルチキャスト中継装置が受信したときにマルチキャスト制御サーバに参加の可不可を問い合わせることにより、ソース限定型マルチキャスト参加要求のフィルタリングをマルチキャスト制御サーバで一括して管理できるシステムである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ソース限定型マルチキャストネットワークにソース限定型マルチキャスト未対応の端末を繋げる従来の技術には二つの問題点がある。一つはエンドユーザ側のコンピュータやアプリケーションに手を入れなければ対応できないことである。ＩＧＭＰｖ３ＬｉｔｅとＵＲＤとがこの欠点を有する。ＩＧＭＰｖ３Ｌｉｔｅの場合はアプリケーションを変換ライブラリを用いて再構築する必要があり、ＵＲＤの場合はアプリケーションとは別にユーザが別途自らソース限定型マルチキャストネットワークへの参加手続を行う必要がある。そのためソース非限定型マルチキャストネットワークに比べて、ユーザの手間が大きくなっている。ルータ自身が静的にマルチキャスト参加する場合にはこの問題点はない。しかしながら、この場合には実際にマルチキャスト参加者がいない場合もルータが静的にマルチキャストグループに加入している回線にはマルチキャストトラフィックが流れてしまう。そのため回線帯域の無駄使いによる輻輳や不要な回線コストをユーザに強いてしまう。
【０００８】
本発明はこれら二つの問題点を同時に解決する。即ちソース非限定型マルチキャストにしか対応していないエンドユーザ端末を、設定を変更せずにソース限定型マルチキャストネットワークに動的に参加させたり離脱させたりすることが本発明の解決するべき課題である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明では端末からルータへ送られるソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。変換に際しては、マルチキャスト送信元管理表を用いる。この表ではルータ、マルチキャストグループアドレス、マルチキャストグループ管理パケット発信端末の３つと、それに対応する送信元サーバとの対応を管理する。この表はマルチキャスト制御プロトコルにて用いられる表と同様なものである。
【００１０】
エンドユーザ端末を収容するルータはこの表を用いて、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する。又ルータがソース限定型マルチキャストグループへの参加者の有無を問い合わせるときも、ルータは同じ表を検索してそのソースからのマルチキャストグループへの参加が認められていることを確認した後、ソース非限定マルチキャストグループへの参加者の有無を問い合わせる。
【００１１】
本発明の一つの観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からのマルチキャストグループへの参加または離脱要求を、マルチキャスト送信元を指定したマルチキャストグループへの参加または離脱要求に変換して処理するパケット中継装置である。この中継装置では、マルチキャストクライアント端末のアドレスと、参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを元にして、指定すべきマルチキャスト送信元を定めることができる。さらに詳細には、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを用い、マルチキャスト送信元を指定できないマルチキャストクライアント端末からマルチキャストグループへの参加または離脱要求が発生したとき、対応テーブルを参照して、参加または離脱要求を行ったマルチキャストクライアント端末のアドレスと参加または離脱要求されたマルチキャストグループのアドレスを含むエントリのマルチキャスト送信元アドレスを、指定すべきマルチキャスト送信元とする。対応テーブルのマルチキャスト送信元アドレスが”Ｄｏｎ’ｔｃａｒｅ”である場合には、マルチキャスト送信元を指定しないマルチキャストグループへの参加または離脱要求として処理することにしてもよい。対応テーブルは、パケット中継装置に内蔵されるか、あるいは、パケット中継装置と回線により接続されてアクセス可能な別個の装置内に配置される。
【００１２】
本発明の他の態様は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、マルチキャスト参加問い合わせに対して、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを、マルチキャストクライアント端末がマルチキャスト送信元を特定するマルチキャスト参加問い合わせに応答する機能を持たない場合でも検出できるパケット中継装置である。この態様では、マルチキャストグループアドレスと、マルチキャストクライアント端末アドレスと、それらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応テーブルを検索することにより、特定のマルチキャスト送信元からのマルチキャストグループに参加するマルチキャストクライアント端末が、あるネットワークに存在するかどうかを検出することができる。
本発明の他の観点は、マルチキャストクライアント端末を収容するパケット中継装置であって、マルチキャストグループと、マルチキャストグループのクライアントとなる端末のアドレスと、マルチキャストグループの送信元となるアドレスとの対応を管理する管理テーブルを備えることを特徴とするパケット中継装置であり、このテーブルを用いて、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する。
【００１３】
本発明の他の観点は、ソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をソース限定型マルチキャストグループ参加要求に変換する方法である。具体的には、送信元非限定のマルチキャストしかサポートしていない端末からのマルチキャストグループへの参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスとその参加要求の発生した回線とをもとに、そのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表で算出する。マルチキャストルータは送信元非限定のマルチキャストグループへの参加要求を、ネットワーク管理者が許可する送信元サーバからのマルチキャストグループへの参加要求に変換する。また、マルチキャストルータが特定の送信元サーバからのマルチキャストグループに参加する端末があるネットワークに存在するか否かを定期的に調べる際に、そのマルチキャストグループアドレスとその参加要求の発生した回線とをもとにそのマルチキャストネットワークへのネットワーク管理者が許可する送信元サーバをマルチキャスト送信元管理表にて算出する。算出された送信元サーバが調べようとしている送信元サーバと不一致ならば、その送信元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末は回線には存在しないとマルチキャストルータは判断する。算出された送信元サーバが調べようとしている送信元サーバと一致した場合には、マルチキャストルータは送信元サーバを特定せずにマルチキャストグループへ参加している端末が回線に存在するか否かを従来同様な方法で調べる。ここで該当する端末が見つかるか否かが即ちその送信元サーバからのマルチキャストアドレスに参加する端末が回線に存在するか否かである。他の観点は、マルチキャストクライアントとそのマルチキャストクライアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、マルチキャストクライアントからの送信元未指定のマルチキャストグループへの参加要求が発生したとき、マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加要求を行ったマルチキャストクライアントのアドレスからそのマルチキャストグループアドレスに対応する送信元アドレスを検索することにより、発生した送信元未指定のマルチキャストグループへの参加要求を送信元を指定したマルチキャストグループ参加要求に変換する方法である。また、マルチキャストクライアントとそのマルチキャストクライアントを収容するマルチキャスト中継装置とマルチキャストグループアドレスとマルチキャストクライアントアドレスとそれらに対応するマルチキャスト送信元アドレスとの対応表から構成されるネットワークにおいて、マルチキャスト中継装置から特定の送信元からのマルチキャストグループへの参加問い合わせがマルチキャスト中継装置のあるインタフェースに発生したとき、マルチキャスト送信元アドレス対応表を基にして、その参加問い合わせを送信するインタフェースにおけるマルチキャスト中継装置のアドレスからマルチキャストグループに対応するネットワーク管理者が定義したマルチキャスト送信元アドレスを検索する方法である。
【００１４】
本発明の範囲は、上記の方法を実現するネットワークシステム、および、上記のパケット中継装置を用いたネットワークシステムを含むものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１６】
図１は本発明の対象であるソース限定型マルチキャストルーティングの全体像を示す。図２は本発明を用いたソース限定型マルチキャストルーティング変換装置の全体図である。図３は、マルチキャストネットワークにおいて端末を収容する位置にあるエッジルータがソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートであり、図４はソース限定型マルチキャストグループに参加する端末の問い合わせをソース非限定型のマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。図５、図６、図７では、本発明の別の実施例を紹介する。
【００１７】
図１を用いてまず一般的なマルチキャスト通信の実現方法を説明する。マルチキャストクライアント端末１００はマルチキャストグループに参加するとき、端末１００を直接収容する位置にあるマルチキャストルータ１１０に対してマルチキャストグループへの参加要求を送信する。従来型のソース非限定マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１といったマルチキャストグループ管理プロトコルが、またソース限定マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２といったマルチキャストグループ管理プロトコルが、それぞれ用いられる。マルチキャストルータ１１０はマルチキャストグループへの参加要求を回線１１６経由でマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４にて受信する。マルチキャストグループ管理パケット処理部１１４は受信したマルチキャスト参加要求をマルチキャスト経路制御部１１２に対して通知する。マルチキャスト経路制御部１１２は隣接するマルチキャストルータ群のうち送信元方向のマルチキャストルータ１２１（ソース限定型マルチキャストの場合は指定されたソースアドレスにユニキャストで到達するためのネクストホップルータである。ソース非限定型マルチキャストの場合はグループアドレスに対応してネットワーク管理者によって定義されたランデブーポイントと呼ばれるアドレスにユニキャストで到達するためのネクストホップルータ）に対してそのマルチキャストグループへの参加要求があったことを通知する。このルータ間のグループ参加離脱通知にはＰＩＭ−ＳＭなどのマルチキャストルーティングプロトコルが用いられる。マルチキャスト経路制御部１１２は同時に、パケット中継部１１８に対して、ルータ１２１から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット（ソース限定型マルチキャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される）をマルチキャストクライアント端末１００のいる回線１１６へ中継する設定を追加する。
【００１８】
この通知作業とパケット中継設定追加の繰り返しにより、ネットワーク１２０内のマルチキャストクライアント端末と送信端末との間に位置する全マルチキャストルータがマルチキャスト経路情報を知ることが出来る（ソース非限定型マルチキャストの場合、マルチキャストクライアント端末とランデブーポイントのマルチキャストルータの間のマルチキャストルータのみがマルチキャスト経路情報を知っているため、ランデブーポイントと送信端末との間のマルチキャストルータは必ずしもマルチキャスト経路情報を知らない。しかしながら全てのルータはランデブーポイントの場所を知っていることが前提になっているため、送信端末からマルチキャストグループに対応するランデブーポイントへ到達できるので、最終的には送信端末と受信端末の間の全ルータでマルチキャスト経路情報を知ることが可能である。従って、マルチキャストネットワーク１２０内のマルチキャスト送信サーバ１３０がそのマルチキャストグループ宛に通信すると、マルチキャストルータ１２２、１２１、１１０を介して端末１００へも通信が流れるようになる。
【００１９】
マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理部１１４は端末１００がマルチキャストグループに参加しているかを把握するために、端末１００の存在する回線１１６に対してマルチキャスト参加者がいるかどうかを定期的に確認している。端末１００がマルチキャストグループに参加している場合には、端末１００はその確認の問合せに対してそのマルチキャストグループへの参加要求を返答する。これらのやりとりに用いられるプロトコルは、ソース限定型マルチキャストの問い合わせの場合にはＩＧＭＰｖ３やＭＬＤｖ２であり、ソース非限定型マルチキャストの場合にはＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１である。既に端末１００がそのマルチキャストグループには参加していない場合、端末１００は何も返事を返さない。そのため回線１１６において一定時間マルチキャスト参加要求が途絶えると、マルチキャストルータ１１０は回線１１６にはそのマルチキャストグループに参加している端末が存在しないと判断して、送信元方向の隣接マルチキャストルータ１２１にそのマルチキャストグループからの離脱要求をＰＩＭ−ＳＭなどのマルチキャストルーティングプロトコルを用いて送信する。
【００２０】
マルチキャスト経路制御部１１２は同時に、パケット中継部１１８に対して、ルータ１２１から当該マルチキャストグループ宛に届いたパケット（ソース限定型マルチキャストの場合には、更に指定されたソースからという条件が追加される）をマルチキャストクライアント端末１００のいるネットワークへ中継する設定を削除する。
【００２１】
この通知作業とパケット中継設定削除の繰り返しによりネットワーク１２０内の全マルチキャストルータにエッジルータ１１０におけるそのマルチキャストグループへの経路情報の消失が広まるので、マルチキャスト送信サーバ１３０がマルチキャストグループ宛に通信しても端末１００へその通信が届かなくなる。
【００２２】
ソース非限定型マルチキャストにおいては、マルチキャストクライアント端末１００からマルチキャストルータ１１０を介してネットワーク１２０全体に広告される参加要求や離脱要求にマルチキャストグループアドレスしか含まれないのに対して、ソース限定型マルチキャストへの参加要求の場合はマルチキャスト送信サーバ１３０のアドレスとマルチキャストグループアドレスのペアが端末１００から広告される。このためソース限定型マルチキャストの場合には、指定されたマルチキャスト送信サーバ１３０からのトラフィックしかマルチキャストクライアント端末１００に到達しないようにネットワーク１２０で経路制御を行うことが出来る。指定されていないマルチキャスト送信サーバ１３１からの同じマルチキャストアドレスへのトラフィックは、ソース非限定型マルチキャストではマルチキャスト送信サーバ１３０からと同じようにマルチキャストクライアント端末１００へ到達する。一方ソース限定型マルチキャストでは、送信元サーバ１３１からのマルチキャストパケットの中継方法がネットワーク１２０内に存在しないために、送信元サーバが異なれば同じマルチキャストアドレスでもトラフィックが要求元には到達しないように経路制御されるからである。
【００２３】
ソース限定型マルチキャストを実現するためにはマルチキャストクライアント端末１００とマルチキャストルータ１１０との間の通信、マルチキャストルータ１１０と隣接するマルチキャストルータ１２２との間の通信の両方において、送信元サーバをマルチキャストグループアドレスと共に広告する必要があるが、後者のルータ間の通信については既存のマルチキャスト制御プロトコルＰＩＭ−ＳＭ（ＰｒｏｔｏｃｏｌＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＭｕｌｔｉｃａｓｔＳｐａｒｓｅＭｏｄｅ，ＩＥＴＦＲＦＣ２３６２にて規定される）によって送信元サーバの情報をやりとりすることができる。前者の端末とマルチキャストルータ間の通信についてはマルチキャストグループ管理プロトコルが用いられるが、従来の技術の節にて説明したように必ずしも全ての端末が送信元サーバアドレスを通知できるマルチキャストグループ管理プロトコルを実装しているわけではない。そのためソース限定型マルチキャストを実現するためには、端末、マルチキャストルータ間のマルチキャストグループ管理方法が課題となるのである。
【００２４】
端末、マルチキャストルータ間のマルチキャストグループ管理に用いられるＩＧＭＰｖ２やＭＬＤｖ１では、参加要求（Ｊｏｉｎ）、参加問い合わせ（Ｑｕｅｒｙ）、離脱要求（Ｌｅａｖｅ）の３種類のパケットが定義されてい、それぞれが上述の要領で用いられている。よってこれら３種類のソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットを、ソース限定型マルチキャストの対応するパケットに変換できれば十分である。以下これら３種類のパケットの変換方法について説明する。
【００２５】
図２を用いてソース非限定型マルチキャスト参加要求（Ｊｏｉｎ）並びに離脱要求（Ｌｅａｖｅ）をソース限定型マルチキャストに変換する方法を説明する。マルチキャスト送信元管理表２２０はマルチキャストグループアドレス欄２２２、マルチキャスト参加離脱要求発生元欄２２３、マルチキャスト送信元サーバアドレス欄２２４の３つ組の対応を管理する。本実施例ではルータ管理者が予めマルチキャスト送信元表２２０の中身を然るべき内容に埋めてあることを想定している。
【００２６】
図３に基づいて、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換部２１０が回線１１６からのソース非限定型マルチキャスト参加要求をソース限定型に変換する方法を説明する。端末１００からのマルチキャスト参加要求を受信すると（ステップ３００）、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０はその要求がソース限定型マルチキャスト参加要求かソース非限定型マルチキャスト参加要求かを判断する（ステップ３１０）。ＩＰｖ４のＩＧＭＰやＩＰｖ６のＭＬＤの場合、具体的にはそのパケット長を基に識別可能である。ソース限定型の場合マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、そのソース限定型マルチキャスト参加要求をそのままマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４へ送信する（ステップ３５０）。ソース限定型でない場合、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、そのマルチキャスト参加要求のソースアドレスすなわち端末１００のアドレスとマルチキャスト参加要求に含まれるマルチキャストグループアドレスの組が、マルチキャストグループ管理パケット発生元欄２２３及びマルチキャストグループアドレス欄２２２の両方にマッチするエントリがマルチキャスト送信元管理表２２０にあるかどうかを調べる（ステップ３３０）。エントリがない場合はそのマルチキャストへの参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味するので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は、参加要求を無視する（ステップ３４０）。エントリがあった場合には、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は算出された送信元サーバの内容をチェックする。内容が”ｄｏｎ’ｔｃａｒｅ”だった場合は、そのマルチキャストグループ参加要求はソース非限定型として処理されるべきなので、そのままマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４へ渡される（ステップ３６０）。それ以外の場合は、ステップ３３０で検出したソースアドレスからのマルチキャストへの参加要求をマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４に渡す（ステップ３７０）。上と全く同じ方法で、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換１１４は回線１１６からのソース非限定型マルチキャスト離脱要求をソース限定型に変換する。
【００２７】
図４に基づいて、マルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット変換部２１０が、マルチキャスト経路制御部１１２からのソース限定型マルチキャスト参加問合せ（Ｑｕｅｒｙ）をソース非限定型に変換する方法を説明する。マルチキャスト経路制御部１１２からの回線１１６に対するマルチキャスト参加問合せをマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４経由で受信すると（ステップ４００）、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０はその問合わせがソース限定型マルチキャスト参加問合わせかソース非限定型マルチキャスト参加問合せかを判断する（ステップ４１０）。ソース非限定型の場合はマルチキャストグループ管理パケット変換処理部２１０は、そのマルチキャスト参加問合わせをそのまま指定された回線１１６に送信する（ステップ４２０）。ソース限定型の場合はその問合せに含まれるマルチキャストアドレス、問合せを送る先の回線１１６のアドレスに、マルチキャストグループアドレス欄２２２、マルチキャストグループ管理パケット発生元欄２２３がそれぞれ合致するエントリがマルチキャスト送信元管理表２２０に含まれているかどうかを調べる（ステップ４３０）。該当するエントリが存在しない場合は、そのマルチキャストグループはネットワーク管理者により運用を拒否されたことを意味するので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は参加問合せを送信しない（ステップ４４０）。エントリが存在する場合は、このエントリの送信元サーバ欄２２４のアドレスがそのソース限定型マルチキャスト参加問い合わせの中のソースアドレスを含むか否かを確認する（ステップ４５０）。含まれない場合には、そのマルチキャストへの参加要求はネットワーク管理者から拒否されたことを意味するので、マルチキャスト参加離脱管理部は問合せを送信しない（ステップ４４０）。含まれている場合にはその送信元アドレスはネットワーク管理者の認めたものであることになるので、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０は問合せに含まれるマルチキャストアドレスへのソース非限定型の問合せを回線１１６に送信すればよい（ステップ４６０）。
【００２８】
尚本発明ではマルチキャストルータ１１０のマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４においてソース非限定型マルチキャストグループ管理パケットをソース限定型マルチキャストグループ管理パケットに変換している。そのためマルチキャストルータ１１０のマルチキャスト経路制御部１１２においては、ソース限定型マルチキャストをサポートしている端末が回線１１６に存在しているかのように見えるだけである。よってマルチキャストルータ１１０と隣接マルチキャストルータ１２２との間とでの経路制御については本発明によって何ら変更の必要がない。そのため本発明にて変更が必要なのはマルチキャストネットワーク１２０において端末１００を収容するマルチキャストルータ１１０のみである。
【００２９】
本発明では、ユーザが任意のマルチキャスト送信元サーバを選ぶことができない。その点ではソース非限定マルチキャスト端末を完全にソース限定型マルチキャストに対応させる変換技術にはなっていない。しかしながら従来技術の節でも述べたように、ソース限定型マルチキャストはストリーミングのように数少ないサーバからのマルチキャスト通信を対象にしたものであること及びストリーミングサーバは一般にネットワーク管理者が運営するものであることから、実運用上の問題は少ないと考えられる。
【００３０】
本発明は上記実施例の形以外でも実現可能であることを、以下図５、図６および図７を用いて説明する。
【００３１】
上記実施例ではマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４の機能をマルチキャストルータ１１０の中に組み込んでいる。
図５はマルチキャストグループ管理パケット処理部１１４の機能を外に出した実施例である。この場合、マルチキャストグループ管理パケット変換装置５００は、マルチキャストグループ管理パケット以外のパケットについては端末１００とマルチキャストルータ１１０の間でそのままパケットを通過させる。マルチキャスト管理パケットが回線５０１または５０２から入力された場合は、マルチキャストグループ管理パケット変換部２１０でそのパケットを以下の処理によって変換した後に、それぞれ回線５０２または５０１へ出力する。すなわち図３の処理によりマルチキャスト参加要求パケット及び離脱要求パケットをソース限定マルチキャスト対応版に変換し、マルチキャストルータ１１０から入力されたマルチキャスト参加離脱問い合わせパケットを図４の処理によりソース非限定マルチキャスト対応版に変換する、プロトコル変換装置として機能することになる。
【００３２】
図２並びに図５の実施例ではマルチキャストルータ１１０の中にマルチキャスト送信元管理表２２０が存在することを前提にしている。
図６ではマルチキャスト送信元管理表をマルチキャストルータ１１０から分離した実施例を紹介する。図３及び４の処理にて表２２０の検索処理を行うとき図２並びに図５の実施例では内部テーブルを引いているが、図６ではマルチキャストルータ１１０からマルチキャスト送信元管理サーバ６００へネットワーク経由で問い合わせを行うことにより同様な検索を実現している。これにより、各マルチキャストルータのマルチキャスト送信元管理表を一括管理することも可能である。この場合は各マルチキャストルータがこのサーバに対して問い合わせを行うことにより、上で記述したマルチキャスト送信元管理表２２０の検索処理を行う。問い合わせに用いる通信プロトコルとしては、Ｒａｄｉｕｓ（ＲＦＣ２８６５）などの既存のネットワークデータベース検索プロトコルを利用すれば十分である。
図７はマルチキャスト送信元管理表をユーザからのリクエストにより自動更新する実現例の全体図である。図２、図５および図６の実施例ではマルチキャスト送信元管理表２２０はネットワーク管理者が別途入力することを仮定しているが、図７のように本発明を実現することによりマルチキャスト送信元管理表２２０の設定を半自動化することも可能である。一般に有償コンテンツをマルチキャスト配信するケースでは、ユーザとの有償コンテンツの利用契約を契約管理サーバ７００によって管理する必要がある。契約管理サーバ７００で管理する契約台帳７１０にユーザネットワーク情報７１１、契約しているセッション（＝送信元サーバとマルチキャストグループアドレスの組）７１２とを含ませ、その内容をマルチキャスト送信元管理サーバ６００へネットワーク経由で反映させることによって、ユーザからのリクエストによってマルチキャスト送信元管理表２２０の内容を自動的に追加削除することも可能である。契約管理サーバ７００からマルチキャスト送信元管理サーバ６００への通信に用いるプロトコルとしては、マルチキャスト送信元管理表２２０の不法な更新を防ぐようなセキュリティ機能を有するＨＴＴＰＳなどの既存のプロトコルを用いれば十分である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明を用いると、エンドユーザ端末を直接収容するマルチキャストルータを変更するだけで、ソース非限定型マルチキャストしかサポートしないエンドユーザ端末も、ソース限定型マルチキャストネットワークに参加できるようになる。エンドユーザ端末からの参加要求や離脱要求を元にマルチキャストルータがマルチキャストへの参加、離脱を決定するので、エンドユーザがあるマルチキャストトラフィックを必要としなくなったらそのマルチキャストトラフィックはエンドユーザへ流れなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象であるマルチキャストルーティングの全体像を示すブロック図。
【図２】本発明を用いたソース限定型マルチキャストルーティング変換装置の全体ブロック図である。
【図３】マルチキャストルータのマルチキャスト参加離脱入出力インタフェースがソース非限定型マルチキャストグループ参加要求をネットワーク管理者が許可した送信元サーバに限定されたマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。
【図４】マルチキャストルータのマルチキャスト参加離脱入出力インタフェースがソース限定型マルチキャストグループに参加する端末の問い合わせをソース非限定型のマルチキャストグループ参加要求に変換する方法を示すフローチャートである。
【図５】マルチキャスト参加離脱入出力インタフェースをルータの外に出して本発明を実装した実現例の全体ブロック図である。
【図６】マルチキャスト送信元管理表をルータの外に出して本発明を実装した実現例の全体ブロック図である。
【図７】マルチキャスト送信元管理表をユーザからのリクエストにより自動更新する実現例の全体ブロック図である。
【符号の説明】
１００マルチキャストクライアント端末
１１０マルチキャストルータ
１１２マルチキャスト経路制御部
１１４マルチキャストグループ管理パケット処理部
１１６マルチキャストルータ回線
１２０ネットワーク
１２２マルチキャストルータ
１３０マルチキャスト送信サーバ
１３１マルチキャスト送信サーバ
２１０マルチキャストグループ管理パケット変換部
２２０マルチキャスト送信元管理表
２２２マルチキャストアドレス欄
２２３マルチキャストグループ管理パケット発生元欄
２２４マルチキャスト送信元サーバアドレス欄
５００マルチキャストグループ管理パケット変換装置
６００マルチキャスト送信元管理サーバ
７００契約管理サーバ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicast network in which a source server is limited, and more particularly to a technique for connecting a terminal that cannot specify a source server.
[0002]
[Prior art]
[Non-patent document 1]
“New Communication Architecture by Source Specific Multicast”, Information Processing, March 2002, Vol 43, No. 3, pp. 260-265
Multicast is a technique for simultaneously transmitting packets to a plurality of destinations on the Internet. Since it is possible to send packets to a plurality of destinations with a smaller amount of packets compared to sending a packet to one destination a plurality of times, real-time multi-streaming that requires large-capacity traffic, particularly streaming and video conferencing Suitable for media communication.
[0003]
However, multicast networks are not very popular today. One of the major reasons is the complexity of multicast routing control. Multicasting such as DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol: RFC1075) and PIM-DM (Protocol Independent Multicast-Dense Mode: draft-ietf-pimp-dm-new-multi-casting) is a multicast, and the multicast is simple. There is a disadvantage in that the network utilization efficiency is poor because traffic is also sent to segments that do not need to be transmitted (network configuration units). Therefore, PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode: RFC2362) which overcomes this drawback is usually used in the operation of the multicast network. Although PIM-SM allows multicast traffic to flow only to the minimum necessary segment, the overhead of the multicast transmission tree calculation is large, so that the PIM-SM has disadvantages in that the protocol is complicated, operation is difficult, and the load on the router increases. (Asaeda, "New Communication Architecture by Source Specific Multicast", Information Processing, March 2002, Vol 43, No. 3, pp. 260-265)
As a promising technique that has been proposed to solve this complexity, there is a source-specific multicast (Source-Specific Multicast). In the conventional n-to-n multicast communication, a multicast receiving terminal transmits a request to join a group. In a source-limited type multicast, when a multicast receiving terminal transmits a request to join a group, a multicast source is transmitted. Specify at the same time. The aim is to limit the processing to one-to-n multicast communication by specifying the multicast source at the receiving source and to simplify the multicast route control (draft-ietf-ssm-overview-00.txt). . Considering that many cases where multicast is used are streaming from a small number of servers, user needs for multicast can be satisfied even if the processing is limited to one-to-n communication.
[0004]
A major difference between source-limited multicast routing and conventional multicast routing is that when an end-user terminal joins a multicast group, it must specify its source server along with the multicast group address. . In order for an end user terminal to participate in a source-limited multicast network, a corresponding multicast group management protocol (IGMPv3 = Internet Group Management Protocol Version 3 in IPv4, MLDv2 = Multicast Listener Version 2 in IPv6) needs to be supported. is there. However, as of today, the number of terminals that support IGMPv3 and MLDv2 is not large. In addition, since IGMPv3 and MLDv2 have higher implementation costs than conventional non-source-limited multicast group management protocols, it is expected that IGMPv3 and MLDv2 will not be implemented in terminals that require low cost, such as information home appliances.
[0005]
Therefore, some proposals have been made for connecting a terminal that does not support IGMPv3 or MLDv2 to a source-limited multicast network. In the IGMPv3 Lite of Cisco, by incorporating an IGMPv3 conversion library with a limited function into the application of the end user terminal, even if the application of the end user terminal does not support IGMPv3, it can participate in the source-limited multicast network through the conversion library. Like that. In the URD (URL Rendezvous Discovery) of Cisco, the end user instructs the transmission source server to the router by HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) so that the end user's terminal or application does not support IGMPv3. The router can be notified of a request to join the source-limited multicast network. In addition to these, the router itself statically joins a multicast group from a specific source for a certain line, so that even if the end user terminal on that line does not support IGMPv3, It is also possible to allow multicast traffic from the transmission source to flow ("Source-Specific Multicast with IGMPv3, IGMPv3lite, and URD feature module, Release 12.1 (5) T", http://www.cisco.com). .Com / universcd / cc / td / doc / product / software / ios121 / 121newft / 121t / 121t5 / dtssm5t.htm).
[0006]
One of the advantages of the source-limited multicast is that it allows only the multicast transmission from a specific terminal, thereby preventing unnecessary consumption of network resources due to the multicast transmission from an unspecified terminal. As a proposal to further improve the source-limited multicast from this viewpoint, there is a multicast control protocol (draft-lehtonen-magma-mco-00.txt) proposed by Lehtonen of Sonera. In this system, when the multicast relay device receives the source-limited multicast participation request, the multicast relay server queries the multicast control server whether or not it is possible to join, so that the filtering of the source-limited multicast participation request can be collectively managed by the multicast control server. System.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
There are two problems with the conventional technology for connecting a terminal that does not support source-limited multicast to a source-limited multicast network. The first is that you can only deal with the end-user's computer and applications. IGMPv3 Lite and URD have this disadvantage. In the case of IGMPv3 Lite, it is necessary to reconstruct the application using the conversion library, and in the case of URD, it is necessary for the user to separately perform a procedure for participating in the source-limited multicast network separately from the application. For this reason, the user's labor is greater than that of the non-source-limited multicast network. This problem does not exist when the router itself statically joins the multicast. However, in this case, even when there is no multicast participant, multicast traffic flows on the line where the router statically joins the multicast group. For this reason, congestion due to wasted line bandwidth and unnecessary line costs are imposed on the user.
[0008]
The present invention solves these two problems simultaneously. That is, the problem to be solved by the present invention is to allow an end user terminal that supports only source-limited multicast to dynamically join or leave the source-limited multicast network without changing the settings. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a request for joining a non-limited multicast group transmitted from a terminal to a router is converted into a request for joining a limited multicast group. At the time of conversion, a multicast transmission source management table is used. This table manages the correspondence between the router, the multicast group address, and the multicast group management packet transmitting terminal and the corresponding source server. This table is similar to the table used in the multicast control protocol.
[0010]
The router accommodating the end-user terminal uses this table to convert the request for joining a non-source-limited multicast group to a multicast group joining request limited to the source server permitted by the network administrator. Also, when the router inquires whether or not there is a participant in the source-only multicast group, the router searches the same table to confirm that the source is allowed to join the multicast group, Inquire whether there are any participants in the multicast group.
[0011]
One aspect of the present invention is a packet relay device accommodating a multicast client terminal, wherein a request to join or leave a multicast group from a multicast client terminal that cannot specify a multicast source is sent to a multicast group specifying a multicast source. This is a packet relay device that converts the request into a request to join or leave the network and processes it. In this relay device, a multicast source to be specified can be determined based on the address of the multicast client terminal and the address of the multicast group requested to join or leave. More specifically, a multicast group terminal, a multicast client terminal address, and a corresponding table of a multicast source address corresponding to the multicast group address are used. When this occurs, the multicast source address of the entry that includes the address of the multicast client terminal that has made the join or leave request and the address of the multicast group that has made the join or leave request is referred to by referring to the correspondence table. And If the multicast source address in the correspondence table is “Don'tcare”, the request may be processed as a request to join or leave a multicast group that does not specify a multicast source. The correspondence table is built in the packet relay device, or is arranged in a separate device that is accessible by being connected to the packet relay device via a line.
[0012]
Another aspect of the present invention is a packet relay device accommodating a multicast client terminal, wherein a multicast client terminal that joins a multicast group from a specific multicast source in response to a multicast participation inquiry exists in a certain network. This is a packet relay device that can detect whether or not a multicast client terminal has a function of responding to a multicast participation inquiry for specifying a multicast source. In this aspect, by searching the correspondence table of the multicast group address, the multicast client terminal address, and the corresponding multicast source address, the multicast client terminal participating in the multicast group from the specific multicast source can It can detect whether it exists in a certain network.
Another aspect of the present invention is a packet relay device accommodating a multicast client terminal, which manages correspondence between a multicast group, an address of a terminal serving as a client of the multicast group, and an address serving as a source of the multicast group. A packet relay device comprising a management table, and converts a non-source-limited multicast group participation request into a source-limited multicast group participation request by using this table.
[0013]
Another aspect of the present invention is a method for converting a non-source-limited multicast group join request to a source-limited multicast group join request. Specifically, based on the multicast group address included in a request to join a multicast group from a terminal that supports only unlimited source multicasts, and the line on which the join request was issued, The source server permitted by the network administrator is calculated from the multicast source management table. The multicast router converts a request to join a multicast group that is not limited to a source into a request to join the multicast group from a source server permitted by the network administrator. Also, when a multicast router periodically checks whether or not a terminal participating in a multicast group from a specific source server exists in a certain network, the multicast group address and the line on which the join request was issued are also used. At the same time, a source server permitted by the network administrator to the multicast network is calculated in the multicast source management table. If the calculated transmission source server does not match the transmission source server to be checked, the multicast router determines that the terminal participating in the multicast address from the transmission source server does not exist on the line. If the calculated source server matches the source server to be checked, the multicast router does not specify the source server and determines whether there is a terminal participating in the multicast group on the line. Check in a similar way. Here, whether or not the corresponding terminal is found, that is, whether or not a terminal participating in the multicast address from the source server exists on the line. Another aspect is the transmission from a multicast client in a network composed of a multicast client, a multicast relay device accommodating the multicast client, a multicast group address, a multicast client address, and a correspondence table of the corresponding multicast source addresses. When a request to join a multicast group that has not been specified is issued, a source address corresponding to the multicast group address is searched from the address of the multicast client that has made the participation request based on the multicast source address correspondence table. Thus, a request for joining a multicast group whose transmission source is not specified is converted into a multicast group participation request whose transmission source is specified. . In a network composed of a multicast client, a multicast relay device accommodating the multicast client, a multicast group address, a multicast client address, and a corresponding multicast source address, a specific source from the multicast relay device is determined. When a query to join a multicast group is issued from a certain interface of a multicast relay device from a multicast relay device, an address corresponding to the multicast group is determined from the address of the multicast relay device at the interface transmitting the join query based on the multicast source address correspondence table. This is a method of searching for a multicast source address defined by a network administrator.
[0014]
The scope of the present invention includes a network system that implements the above method, and a network system that uses the above-described packet relay device.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
[0016]
FIG. 1 shows an overview of source-limited multicast routing that is the subject of the present invention. FIG. 2 is an overall view of a source-limited multicast routing conversion apparatus using the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing a method in which an edge router located at a position accommodating a terminal in a multicast network converts a non-source-limited multicast group join request into a multicast group join request limited to a source server authorized by a network administrator. FIG. 4 is a flowchart showing a method for converting an inquiry about a terminal participating in a source-limited multicast group into a request for joining a non-source-limited multicast group. 5, 6 and 7 show another embodiment of the present invention.
[0017]
First, a general method for implementing multicast communication will be described with reference to FIG. When joining the multicast group, the multicast client terminal 100 transmits a request to join the multicast group to the multicast router 110 at a position that directly accommodates the terminal 100. A multicast group management protocol such as IGMPv2 or MLDv1 is used in the case of the conventional non-source-limited multicast, and a multicast group management protocol such as IGMPv3 or MLDv2 is used in the case of the source-limited multicast. The multicast router 110 receives the request to join the multicast group at the multicast group management packet processing unit 114 via the line 116. The multicast group management packet processing unit 114 notifies the received multicast participation request to the multicast route control unit 112. The multicast route control unit 112 is a multicast router 121 in the source direction of the group of adjacent multicast routers (in the case of source-only type multicast, a next hop router to reach a specified source address by unicast. In the case of type-based multicast, a request to join the multicast group is sent to the next hop router for reaching the address called the rendezvous point defined by the network administrator corresponding to the group address in unicast. Notice. A multicast routing protocol such as PIM-SM is used for the notification of group joining / leaving between routers. At the same time, the multicast route control unit 112 sends a packet to the packet relay unit 118 from the router 121 to the multicast group (in the case of source-limited multicast, a condition that the packet is from a specified source is added). Is added to the line 116 where the multicast client terminal 100 is located.
[0018]
By repeating this notification operation and the addition of the packet relay setting, all the multicast routers located between the multicast client terminal and the transmission terminal in the network 120 can know the multicast route information (in the case of the non-source-limited multicast, the multicast Since only the multicast router between the client terminal and the multicast router at the rendezvous point knows the multicast routing information, the multicast router between the rendezvous point and the sending terminal does not necessarily know the multicast routing information. Since it is assumed that the location of the point is known, the transmitting terminal can reach the rendezvous point corresponding to the multicast group. Therefore, when the multicast transmission server 130 in the multicast network 120 communicates with the multicast group, all the routers between the transmitting and receiving terminals can know the multicast route information. The communication also flows to 100.
[0019]
The multicast group management unit 114 of the multicast router 110 periodically checks whether there is a multicast participant on the line 116 where the terminal 100 exists in order to grasp whether the terminal 100 has joined the multicast group. . When the terminal 100 has joined the multicast group, the terminal 100 replies a request to join the multicast group in response to the confirmation inquiry. The protocol used for these exchanges is IGMPv3 or MLDv2 in the case of a source-limited multicast, and IGMPv2 or MLDv1 in the case of a source-limited multicast. If the terminal 100 has not already joined the multicast group, the terminal 100 returns no reply. Therefore, if the multicast participation request is interrupted on the line 116 for a certain period of time, the multicast router 110 determines that there is no terminal participating in the multicast group on the line 116 and sends the multicast group request to the neighboring multicast router 121 in the source direction. Is transmitted using a multicast routing protocol such as PIM-SM.
[0020]
At the same time, the multicast route control unit 112 sends a packet to the packet relay unit 118 from the router 121 to the multicast group (in the case of source-limited multicast, a condition that the packet is from a specified source is added). To relay to the network where the multicast client terminal 100 is located is deleted.
[0021]
By repeating this notification operation and packet relay setting deletion, the loss of the route information to the multicast group in the edge router 110 spreads to all the multicast routers in the network 120. Therefore, even if the multicast transmission server 130 The communication does not reach 100.
[0022]
In the non-source-limited multicast, while a join request or a leave request advertised from the multicast client terminal 100 to the entire network 120 via the multicast router 110 includes only the multicast group address, the multicast to the source-limited multicast is performed. In the case of a participation request, the terminal 100 advertises a pair of the address of the multicast transmission server 130 and the multicast group address. Therefore, in the case of the source-limited multicast, the route control can be performed in the network 120 so that only the traffic from the designated multicast transmission server 130 reaches the multicast client terminal 100. Traffic from the unspecified multicast transmission server 131 to the same multicast address reaches the multicast client terminal 100 in the same way as from the multicast transmission server 130 in non-source-limited multicast. On the other hand, in the source-limited type multicast, since there is no method for relaying the multicast packet from the source server 131 in the network 120, if the source server is different, the route control is performed so that the traffic does not reach the request source even with the same multicast address in the different source server. Because it is done.
[0023]
In order to realize the source-limited multicast, in both the communication between the multicast client terminal 100 and the multicast router 110 and the communication between the multicast router 110 and the adjacent multicast router 122, the source server is set together with the multicast group address. Although it is necessary to advertise, for the latter communication between routers, the information of the source server can be exchanged by the existing multicast control protocol PIM-SM (Protocol Independent Multicast Spares Mode, specified by IETF RFC 2362). . For the communication between the former terminal and the multicast router, the multicast group management protocol is used. However, as described in the section of the related art, the multicast group management protocol that allows all terminals to notify the source server address is not necessarily implemented. It is not. Therefore, in order to realize source-limited multicast, a method of managing a multicast group between a terminal and a multicast router is an issue.
[0024]
In IGMPv2 and MLDv1 used for multicast group management between a terminal and a multicast router, three types of packets, a join request (Join), a join inquiry (Query), and a leave request (Leave), are defined, each of which is described above. Used. Therefore, it is sufficient if these three types of source-unlimited multicast group management packets can be converted into corresponding packets of source-limited multicast. Hereinafter, a method of converting these three types of packets will be described.
[0025]
A method of converting a non-source-limited multicast join request (Join) and a leave request (Leave) into a source-limited multicast will be described with reference to FIG. The multicast transmission source management table 220 manages a triple set of a multicast group address column 222, a multicast participation / withdrawal request source column 223, and a multicast transmission server address column 224. In this embodiment, it is assumed that the contents of the multicast transmission source table 220 are previously filled in with appropriate contents by the router administrator.
[0026]
Based on FIG. 3, a description will be given of a method in which the multicast group management packet converter 210 of the multicast router 110 converts a non-source-limited multicast participation request from the line 116 to a source-limited type. When receiving the multicast participation request from the terminal 100 (step 300), the multicast group management packet converter 210 determines whether the request is a source-limited multicast participation request or a non-source-limited multicast participation request (step 310). In the case of IPv4 IGMP or IPv6 MLD, it can be specifically identified based on the packet length. In the case of the source-limited type, the multicast group management packet converter 210 transmits the source-limited type multicast participation request to the multicast group management packet processor 114 as it is (step 350). In the case of not being the source limited type, the multicast group management packet conversion unit 210 sets the source address of the multicast participation request, that is, the set of the terminal 100 and the multicast group address included in the multicast participation request, in the multicast group management packet generation source column 223 and It is checked whether or not entries matching both of the multicast group address fields 222 are present in the multicast source management table 220 (step 330). If there is no entry, it means that the request to join the multicast has been rejected by the network administrator, so the multicast group management packet converter 210 ignores the request to join (step 340). If there is an entry, the multicast group management packet converter 210 checks the contents of the calculated source server. If the content is "don't care", the request to join the multicast group is to be processed as a non-source-limited type, and thus is passed to the multicast group management packet processing unit 114 as it is (step 360). Otherwise, the request to join the multicast from the source address detected in step 330 is passed to the multicast group management packet processing unit 114 (step 370). In exactly the same manner as above, the multicast group management packet translation 114 of the multicast router 110 translates the non-source-limited multicast leaving request from the line 116 to the source-limited type.
[0027]
A method in which the multicast group management packet converter 210 of the multicast router 110 converts the source-only type multicast participation inquiry (Query) from the multicast path controller 112 to the source-only type based on FIG. 4 will be described. When a multicast participation inquiry for the line 116 from the multicast route control unit 112 is received via the multicast group management packet processing unit 114 (step 400), the multicast group management packet conversion unit 210 determines whether the inquiry is a source-limited multicast participation inquiry. It is determined whether the inquiry is a source non-limited type multicast participation inquiry (step 410). In the case of the unlimited source type, the multicast group management packet conversion processing unit 210 transmits the multicast participation inquiry to the designated line 116 as it is (step 420). In the case of the source-limited type, entries in which the multicast group address column 222 and the multicast group management packet generation source column 223 respectively match the multicast address included in the inquiry and the address of the line 116 to which the inquiry is sent are the multicast source management table. It is checked whether the data is included in 220 (step 430). If the corresponding entry does not exist, it means that the operation of the multicast group has been rejected by the network administrator, and therefore, the multicast group management packet converter 210 does not transmit the participation inquiry (step 440). If an entry exists, it is checked whether or not the address of the source server column 224 of this entry includes the source address in the source-limited multicast participation inquiry (step 450). If it is not included, it means that the request to join the multicast has been rejected by the network administrator, and the multicast join / leave manager does not transmit the inquiry (step 440). If it is included, the source address is recognized by the network administrator, so the multicast group management packet converter 210 sends a line-unlimited inquiry to the multicast address included in the inquiry to the line. 116 (step 460).
[0028]
In the present invention, the multicast group management packet processing unit 114 of the multicast router 110 converts the non-source-limited multicast group management packet into the source-limited multicast group management packet. Therefore, the multicast route control unit 112 of the multicast router 110 only looks as if a terminal supporting source-limited multicast exists on the line 116. Therefore, there is no need to change the route control between the multicast router 110 and the adjacent multicast router 122 by the present invention. Therefore, what needs to be changed in the present invention is only the multicast router 110 that accommodates the terminal 100 in the multicast network 120.
[0029]
In the present invention, the user cannot select an arbitrary multicast transmission source server. In that respect, it is not a conversion technology for completely adapting the source-unlimited multicast terminal to the source-limited multicast. However, as mentioned in the background section, source-limited multicasting is intended for multicast communication from a few servers such as streaming, and streaming servers are generally operated by network administrators. However, there are few actual operational problems.
[0030]
The fact that the present invention can be realized in a form other than the above embodiment will be described below with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG.
[0031]
In the above embodiment, the function of the multicast group management packet processing unit 114 is incorporated in the multicast router 110.
FIG. 5 shows an embodiment in which the function of the multicast group management packet processing unit 114 is taken out. In this case, the multicast group management packet converter 500 allows packets other than the multicast group management packet to pass between the terminal 100 and the multicast router 110 as they are. When a multicast management packet is input from the line 501 or 502, the packet is converted by the multicast group management packet converter 210 by the following processing, and then output to the line 502 or 501, respectively. That is, the multicast join request packet and the leave request packet are converted to the source-only multicast compatible version by the processing of FIG. 3, and the multicast join / leave inquiry packet input from the multicast router 110 is converted to the source non-limited multicast compatible version by the processing of FIG. Function as a protocol converter.
[0032]
2 and 5 are based on the premise that the multicast router management table 220 exists in the multicast router 110.
FIG. 6 shows an embodiment in which the multicast source management table is separated from the multicast router 110. When the search processing of the table 220 is performed in the processing of FIGS. 3 and 4, the internal table is pulled in the embodiment of FIGS. 2 and 5, but in FIG. A similar search is realized by making an inquiry. As a result, it is also possible to collectively manage the multicast source management table of each multicast router. In this case, each multicast router makes an inquiry to this server to perform the search processing of the multicast transmission source management table 220 described above. As a communication protocol used for the inquiry, it is sufficient to use an existing network database search protocol such as Radius (RFC2865).
FIG. 7 is an overall view of an implementation example in which the multicast transmission source management table is automatically updated by a request from a user. In the embodiments of FIGS. 2, 5 and 6, it is assumed that the multicast source management table 220 is separately input by the network administrator. However, by implementing the present invention as shown in FIG. The settings in the table 220 can be semi-automated. In general, in the case where paid content is multicast-distributed, it is necessary to manage a usage contract for paid content with a user by the contract management server 700. The contract ledger 710 managed by the contract management server 700 includes the user network information 711 and the contracted session (= set of the source server and the multicast group address) 712, and the contents are transmitted to the multicast source management server 600 by the network. It is also possible to automatically add / delete the contents of the multicast transmission source management table 220 in response to a request from a user by reflecting the information via a user. As a protocol used for communication from the contract management server 700 to the multicast transmission source management server 600, it is sufficient to use an existing protocol such as HTTPS which has a security function for preventing an illegal update of the multicast transmission source management table 220. .
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, an end user terminal that supports only the non-source-limited multicast can participate in the source-limited multicast network only by changing the multicast router that directly accommodates the end user terminal. Since the multicast router decides to join or leave the multicast based on the participation request or the leaving request from the end user terminal, if the end user no longer needs the multicast traffic, the multicast traffic does not flow to the end user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overview of multicast routing which is the subject of the present invention.
FIG. 2 is an overall block diagram of a source-limited multicast routing conversion apparatus using the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method in which a multicast join / leave input / output interface of a multicast router converts a non-source-limited multicast group join request into a multicast group join request limited to a source server permitted by a network administrator.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of converting an inquiry of a terminal joining a source-limited multicast group into a multicast request for joining a non-source-limited multicast group by a multicast entry / exit interface of the multicast router.
FIG. 5 is an overall block diagram of an implementation example in which the present invention is implemented by putting a multicast join / leave input / output interface out of a router.
FIG. 6 is an overall block diagram of an implementation example in which the present invention is implemented by taking out a multicast source management table outside a router;
FIG. 7 is an overall block diagram of an implementation example of automatically updating a multicast transmission source management table in response to a request from a user.
[Explanation of symbols]
100 Multicast client terminal
110 Multicast Router
112 Multicast routing controller
114 Multicast group management packet processing unit
116 Multicast router line
120 network
122 Multicast Router
130 Multicast transmission server
131 Multicast transmission server
210 Multicast Group Management Packet Converter
220 Multicast source management table
222 Multicast address field
223 Multicast group management packet generation source field
224 Multicast source server address field
500 Multicast group management packet converter
600 Multicast source management server
700 Contract management server.

Claims

A packet relay device accommodating a multicast client terminal,
A packet relay device that converts a request to join or leave a multicast group from a multicast client terminal that cannot specify a multicast source into a request to join or leave a multicast group that specifies a multicast source and processes the request.

2. The packet relay device according to claim 1, wherein a multicast transmission source to be specified is determined based on an address of the multicast client terminal and an address of the multicast group requested to join or leave.

Using a correspondence table of a multicast group address, a multicast client terminal address, and a corresponding multicast source address,
When a request to join or leave a multicast group is issued from a multicast client terminal that cannot specify the multicast source, refer to the correspondence table and refer to the address of the multicast client terminal that has made the join or leave request and the join or leave. 3. The packet relay device according to claim 2, wherein the multicast source address of the entry including the requested multicast group address is the multicast source to be specified.

4. The packet relay device according to claim 3, wherein when the multicast source address in the correspondence table is "Don't care", the request is processed as a request to join or leave a multicast group that does not specify a multicast source.

4. The packet relay device according to claim 3, wherein the correspondence table is built in the packet relay device or arranged in a separate device that is accessible by being connected to the packet relay device via a line.

A packet relay device accommodating a multicast client terminal,
In response to the multicast participation inquiry, the multicast client terminal responds to the multicast participation inquiry for specifying the multicast source, whether or not the multicast client terminal participating in the multicast group from the specific multicast source exists in a certain network. Packet relay device that can detect even if it has no function.

By searching a correspondence table of the multicast group address, the multicast client terminal address, and the corresponding multicast source address,
7. The packet relay device according to claim 6, wherein whether or not a multicast client terminal joining a multicast group from a specific multicast source exists in a certain network is detected.

It is checked whether or not the multicast address included in the inquiry to join the multicast group and the address of the line to which the inquiry is sent include entries in the correspondence table where the multicast group address and the multicast client terminal address respectively match, and the corresponding 8. The packet relay device according to claim 7, wherein if no entry exists, the multicast group is processed as if the operation was rejected by the network administrator.

It is checked whether or not the multicast address included in the inquiry to join the multicast group and the address of the line to which the inquiry is sent include entries in the correspondence table where the multicast group address and the multicast client terminal address respectively match, and the corresponding If an entry exists, it is checked whether or not the multicast source address of the entry includes the multicast source address in the participation inquiry. If the corresponding address does not exist, participation in the multicast group is performed by the network management. 9. The packet relay apparatus according to claim 8, wherein the processing is performed as if the operation was rejected by a user.

It checks whether or not the multicast source address of the entry includes the multicast source address in the participation inquiry, and if so, the source non-limited type to the multicast client terminal address included in the participation inquiry The packet relay device according to claim 9, wherein the inquiry is made.

8. The packet relay device according to claim 7, wherein the correspondence table is built in the packet relay device or arranged in a separate device that is accessible by being connected to the packet relay device via a line.

A packet relay device accommodating a multicast client terminal,
A packet relay device comprising a multicast group, a management table for managing a correspondence between an address of a terminal serving as a client of the multicast group and an address serving as a transmission source of the multicast group.

A line accommodating unit that receives a multicast participation request from the multicast client terminal,
It is determined whether the multicast participation request is a source-limited multicast participation request or a source-unlimited multicast participation request. If the source is a source-limited multicast participation request, the management table is searched. Group management packet conversion unit for converting the type multicast participation request into a source-limited type multicast participation request,
A multicast group management packet processing unit that processes the source-limited multicast participation request;
A multicast route control unit for notifying that a request to join the multicast group has been issued to the source direction of the multicast group;
The packet relay device according to claim 12, comprising: